- •Курсовая работа
- •Проектирование твердотопливного ракетного двигателя третьей ступени трехступенчатой баллистической ракеты
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1. Выбор основных параметров рдтт
- •1.1 Выбор типа заряда
- •1.2 Выбор формы заряда
- •1.3 Выбор топлива
- •1.4 Выбор давления в камере сгорания и на срезе сопла
- •2. Расчет рдтт
- •2.1 Проектирование сопла
- •2.2 Расчет щелевого заряда рдтт
- •2.3 Расчет характеристик прогрессивности щелевого заряда рдтт
- •2.4 Расчет звездчатого заряда рдтт
- •2.5 Расчет на прочность корпуса рдтт
- •3. Расчет теплозащитных покрытий рдтт, выполненного по схеме «кокон»
- •3.1 Расчет тепловых потоков в элементах рдтт
- •3.2 Расчет теплозащитного покрытия двигателя
- •Литература
1. Выбор основных параметров рдтт
1.1 Выбор типа заряда
От организации массоприхода от поверхности заряда непосредственно зависят все основные характеристики РДТТ. При этом в процессе горения заряда детерминированное отклонение массоприходной функции с течением времени от заранее запланированного закона возможно лишь для узкого класса регулируемых по уровню тяги ДУ.
На практике к конструкции топливного заряда предъявляют следующую совокупность требований:
- Форма топливного заряда должна обеспечивать заданный закон массоприхода продуктов сгорания топлива (или заданный закон изменения тяги);
- Форма топливного заряда должна обеспечивать максимальное значение удельного импульса ДУ;
- Форма заряда должна обеспечивать заданное время работы ДУ;
- Конструкция заряда должна полностью или частично исключать непосредственное соприкосновение продуктов сгорания со стенками камеры;
- Форма топливного заряда должна способствовать увеличение коэффициента заполнения камеры топливом, не создавая при этом явлений неустойчивого горения, обеспечивая прочность заряда и минимум дегрессивно горящих остатков;
- Конструкция топливного заряда должна обеспечивать минимальное смещение центра масс двигателя по мере выгорания топлива;
- Конструкция заряда должна быть технологична.
По способу крепления заряды РДТТ разделяют на прочноскрепленные и вкладные.
Прочноскрепленные с корпусом РДТТ конструкции применяются в основном для получения зарядов, изготовленных из смесевых топлив. Форма заряда организуется в процессе заливки жидкой неполимеризованной смеси компонентов топлива во внутрикамерный объем. При таком способе изготовления заряда отсутствует зазор между внутренней стенкой корпуса двигателя и наружной поверхностью топливного заряда. Такая конструкция заряда не требует применения узлов крепления, а в случаях, когда до конца работы двигателя фронт пламени не достигнет наружного диаметра топливного заряда — и теплозащитных покрытий. Отсутствие этих узлов приводит к снижению величины коэффициентов массового совершенства α вплоть до 0,05 для лучших современных крупных РДТТ.
Двигатели с прочноскрепленным зарядом обладают следующими преимуществами:
- Более эффективно используется объем КС при заполнении топливом.
- Более простая технология изготовления
-Возможность применения более простого теплозащитного покрытия стенок КС, т к в процессе работы двигателя раскаленные газы не контактируют непосредственно со стенками КС.
- Возможность снизить толщину стенки КС, так как часть нагрузки воспринимается самим зарядом топлива.
Двигатели с вкладным зарядом обладают следующими недостатками:
- Наличие дополнительных устройств, фиксирующих заряд.
- Низкий коэффициент заполнения.
- Контакт горячих газов со стенками камеры сгорания.
К достоинствам двигателей с вкладным зарядом относятся:
- Возможность контроля заряда при хранении.
- Возможность замены заряда при повреждении.
Так как проектируемый двигатель является маршевым (имеет большие габариты), то целесообразно применять заряд прочноскрепленного типа, так как изготовление вложенного заряда большого диаметра технологически сложно.